Nat. Geosci：氧化铁相变对岩质系外行星内部的影响

主要观点总结

文章探讨了太阳系外行星的大量发现及其特征多样性对太阳系行星形成和演化理解以及地球作为宜居世界典型性的挑战。文章重点关注了岩质系外行星地幔中的布里奇曼石和铁方镁石的性质，尤其是高压下的氧化铁（FeO）的原子结构和密度研究。这项研究对于理解大型类地系外行星的内部结构和性质具有重要意义。

关键观点总结

关键观点1: 太阳系外行星的多样性和性质挑战了现有的行星形成和演化理论。

文章指出，许多系外行星与地球类似，但具有不同的质量和大小，这引发了对其内部结构和性质的研究兴趣。

关键观点2: 岩质系外行星地幔物质的性质是研究的重点。

由于系外行星在大小和质量上的差异，其地幔中的布里奇曼石和铁方镁石的性质表现出很大的不同，特别是高压下的性质。

关键观点3: 使用纳秒X射线衍射和动态压缩实验研究了氧化铁的原子结构和密度。

实验结果表明，高压下氧化铁的结构稳定性与地球内部的地核-地幔边界压力相当，这为理解大型类地系外行星的内部结构和性质提供了重要线索。

关键观点4: 研究结果揭示了大型类地系外行星内部复杂的分层和流变。

通过结合实验和计算，揭示了大型类地系外行星的MgO-FeO相图和内部结构，这为未来研究太阳系外行星的性质提供了新视角。

文章预览

大量太阳系外行星的发现，其特征是大小、质量和轨道的出乎意料的多样性，挑战了人们对太阳系行星形成和演化的理解，以及将地球视为典型宜居世界的看法。许多系外行星似乎是岩质行星，但质量比地球大，其内部深处的预期压力和温度为数百千兆帕和数千开尔文。在这些条件下，主导其地幔的布里奇曼石（ bridgmanite ）和铁方镁石（ ferropericlase ）的性质在未受到约束，限制了人们对其内部结构的了解。 来自美国加利福尼亚州利弗莫尔劳伦斯利弗莫尔国家实验室的 F. Coppari 及合作者们使用纳秒 X 射线衍射（ nano-second X-ray diffraction ）和动态压缩实验研究了氧化铁（ FeO ）的原子结构和密度（ 图 1 ），氧化铁是 (Mg, Fe)O 铁方镁石固溶体的末端成员之一，实验压力高达 700 GPa ，超过了 5 个地球质量行星的地核 - 地幔边界。数据记录了高压氯化铯 B2 结 ………………………………